Introduzione alla Java

Cosa è Java?

Java È un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, basato su classi e di uso generale, progettato per ridurre al minimo le dipendenze di implementazione. È anche una piattaforma di calcolo per lo sviluppo di applicazioni. Java è veloce, sicuro e affidabile, ed è per questo che alimenta il software su laptop, data center, console di gioco, supercomputer scientifici, telefoni cellulari e dispositivi embedded. Essendo un linguaggio multipiattaforma e incentrato sulla rete, Java Rimane uno dei linguaggi di programmazione più diffusi nel settore ed è quello preferito dalla maggior parte delle organizzazioni per la realizzazione di progetti di importanza strategica.

Qual è la Java Piattaforma?

Migliori Java Piattaforma è una raccolta di programmi che aiuta gli sviluppatori a creare ed eseguire Java applicazioni in modo efficiente. Raggruppa un motore di esecuzione, un compilatore e un insieme di librerie, insieme alle specifiche che definiscono come interagiscono. James Gosling ha sviluppato il Java piattaforma presso Sun Microsystems e Oracle La società l'ha acquisita tramite l'acquisizione di Sun nel 2009.

Questo video introduce il Java piattaforma e spiega perché Java è sia una piattaforma che un linguaggio di programmazione:

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Cosa è Java Usato per?

Ecco alcune delle più importanti applicazioni nel mondo reale di Java:

• Sviluppareping Android app.
• Sviluppo di software aziendale per grandi organizzazioni.
• Alimentare una vasta gamma di dispositivi mobili Java applicazioni.
• Esecuzione di applicazioni di calcolo scientifico.
• Gestire pipeline di analisi di big data.
• Programmazione di dispositivi hardware embedded.
• Tecnologie lato server come Apache, JBoss, GlassFish e Tomcat.

Storia del Java Linguaggio di programmazione

Ecco i punti di riferimento più importanti della storia del Java lingua:

• Migliori Java la lingua inizialmente era chiamata OAK.
• Originariamente era stato sviluppato per la gestione di dispositivi portatili e decoder, ambiti in cui OAK si rivelò un insuccesso commerciale.
• Nel 1995, Sun ha rinominato la lingua in “Java"e l'ha riorientata per sfruttare i vantaggi del World Wide Web in rapida crescita.
• Nel 2009, Oracle Corporation ha acquisito Sun Microsystems e ha acquisito la proprietà di tre principali risorse software Sun: Java, MySQLe Solaris.

Java versioni

Ecco una breve storia di Java Versioni e relative date di rilascio, aggiornate fino all'ultima versione con supporto a lungo termine:

Java Versione	Data di uscita
JDK Alfa e Beta	1995
JDK 1.0	23 gennaio 1996
JDK 1.1	19th febbraio 1997
J2SE1.2	8th dicembre 1998
J2SE1.3	8th maggio 2000
J2SE1.4	6th febbraio 2002
J2SE5.0	30th Sep 2004
Java SE 6	11th dicembre 2006
Java SE 7	28th luglio 2011
Java SE 8 (LTS)	18th Sea 2014
Java SE 9	21st Sep 2017
Java SE 10	20th Sea 2018
Java SE 11 (LTS)	25th Sep 2018
Java SE 12	19th Sea 2019
Java SE 13	17th Sep 2019
Java SE 14	17th Sea 2020
Java SE 15	15th Sep 2020
Java SE 16	16th Sea 2021
Java SE 17 (LTS)	14th Sep 2021
Java SE 18	22 marzo 2022
Java SE 19	20th Sep 2022
Java SE 20	21st Mar 2023
Java SE 21 (LTS)	19th Sep 2023
Java SE 22	19th Sea 2024
Java SE 23	17th Sep 2024
Java SE 24	18th Sea 2025
Java SE 25 (LTS)	16th Sep 2025

Java Caratteristiche

Ecco alcuni dei più importanti Java Caratteristiche che l'hanno resa rilevante per quasi tre decenni:

• È uno dei linguaggi di programmazione orientati agli oggetti più facili da imparare.
• “Scrivi una volta, esegui ovunque”: il codice compilato su una macchina può essere eseguito su quasi tutte le piattaforme informatiche.
• Java è indipendente dalla piattaforma grazie al suo modello di esecuzione del bytecode.
• È stato progettato fin dall'inizio per applicazioni orientate agli oggetti.
• Si tratta di un linguaggio multithread con gestione automatica della memoria (garbage collection).
• È stato creato per l'ambiente distribuito di Internet.
• Grazie alla sua progettazione incentrata sulla rete, facilita il calcolo distribuito.

Componenti del Java Linguaggio di programmazione

A Java il programmatore scrive il codice in un linguaggio leggibile dall'uomo chiamato codice sorgenteLa CPU non comprende mai direttamente il codice sorgente: le CPU eseguono solo il codice macchina, e tale codice macchina differisce tra le famiglie di CPU. Per colmare questo divario, la Java La piattaforma traduce il codice sorgente in una forma intermedia portatile. Tutto ciò avviene all'interno di tre componenti principali: il JDK, la JVM e il JRE.

Java Kit di sviluppo (JDK)

JDK è un ambiente di sviluppo software utilizzato per creare applet e Java applicazioni. La forma completa di JDK è Java Kit di sviluppo. Java gli sviluppatori possono usarlo su Windows, macOS, Solarise Linux. JDK li aiuta a programmare ed eseguire Java programmi. È possibile installare più di una versione JDK sullo stesso computer.

Perché utilizzare JDK?

• JDK contiene gli strumenti necessari per scrivere Java programmi e una JRE per eseguirli.
• Include un compilatore (javac), La Java programma di avvio applicazioni, AppletViewer e utilità simili.
• Il compilatore converte il codice scritto in Java in bytecode.
• Migliori Java l'utilità di avvio dell'applicazione apre un JRE, carica la classe necessaria ed esegue il suo metodo principale.

Java Macchina virtuale (JVM)

Migliori Java Macchina virtuale (JVM) è un motore che fornisce un ambiente di runtime per guidare Java codice o applicazioni. Converte Java bytecode in linguaggio macchina. La JVM fa parte della Java Ambiente di runtime (JRE). In altri linguaggi di programmazione, il compilatore produce codice macchina per un particolare sistema. Tuttavia, il Java il compilatore produce codice per una macchina virtuale nota come Java Macchina virtuale.

Perché JVM?

• JVM fornisce una modalità di esecuzione indipendente dalla piattaforma Java codice sorgente.
• Dispone di numerose librerie, strumenti e framework già pronti all'uso.
• Una volta compilato un Java Grazie a questo programma, è possibile eseguirlo su qualsiasi piattaforma, il che consente di risparmiare molto tempo.
• La JVM include un compilatore JIT (Just-In-Time) che converte il bytecode in linguaggio macchina di basso livello in fase di esecuzione, rendendo spesso l'applicazione più veloce di un'applicazione interpretata.

Java Ambiente di runtime (JRE)

JRE è un software progettato per eseguire altro software. Contiene le librerie di classi, la classe loader e la JVM. In parole semplici, se vuoi solo eseguire un Java per programmare (e non per sviluppare uno), hai bisogno di JRE invece del JDK completo.

Perché utilizzare JRE?

• JRE contiene librerie di classi, la JVM e altri file di supporto. Non include strumenti di sviluppo come debugger o compilatore.
• Utilizza importanti classi di pacchetti tra cui math, swing, util, lang, awte librerie di runtime.
• Se devi scappare Java Per utilizzare applet o applicazioni, JRE deve essere installato sul sistema.

Diversi tipi di Java Piattaforme

Ce ne sono quattro distinti Java piattaforme per linguaggi di programmazione, ciascuna ottimizzata per un diverso target di implementazione:

1. Java Piattaforma, edizione standard (Java SE): Java L'API di SE offre il Java La funzionalità principale di un linguaggio di programmazione. Definisce tutto, dai tipi e oggetti di base alle classi di alto livello utilizzate per la rete, la sicurezza, l'accesso ai database, lo sviluppo di interfacce grafiche utente (GUI) e l'analisi XML.

2. Java Piattaforma, edizione Enterprise (Jakarta EE, precedentemente Java EE): La piattaforma Jakarta EE offre un'API e un ambiente di runtime per lo sviluppoping e gestire applicazioni di rete altamente scalabili, su larga scala, multilivello, affidabili e sicure. Oracle ha trasferito la piattaforma alla Eclipse Foundation nel 2017, quando è stata rinominata Jakarta EE.

3. Java Piattaforma, edizione Micro (Java ME): Migliori Java La piattaforma ME offre un'API e una macchina virtuale a basso ingombro per l'esecuzione Java applicazioni su dispositivi di piccole dimensioni come telefoni cellulari di base e controller embedded.

4. JavaEffetti: JavaFX è una piattaforma per lo sviluppoping applicazioni internet ricche che utilizzano un'API di interfaccia utente leggera. Utilizza motori grafici e multimediali accelerati dall'hardware che aiutano Java Approfitta di client dalle prestazioni superiori, di un'interfaccia moderna e di API di alto livello per la connessione a fonti di dati in rete.

Per capire il Java Quando si parla di linguaggio di programmazione, è necessario ripassare alcuni concetti di base su come un programma per computer esegue comandi e azioni.

Cos'è un PC?

Un computer è un dispositivo elettronico in grado di eseguire calcoli. È composto da un monitor, una tastiera, un mouse e una memoria per archiviare le informazioni. Il componente più importante, tuttavia, è il PROCESSORE. Il processore si occupa di tutta l'elaborazione logica del computer, ma come avviene concretamente questa elaborazione? Come fa a comprendere testi, immagini e video?

Cosa è Assembly Lingua?

Il computer è un dispositivo elettronico, quindi comprende solo segnali elettronici, ovvero segnali binari. Un segnale elettronico di 5 volt può rappresentare il numero binario 1, mentre 0 volt possono rappresentare il numero binario 0. Il tuo PC è continuamente bombardato da questi segnali.

Otto bit di questi segnali vengono raggruppati per interpretare testo, numeri e simboli.

Ad esempio, il simbolo # viene identificato dal computer come 10101010. Analogamente, la sequenza per la funzione "addizione" è rappresentata da 10000011.

Questo è noto come calcolo a 8 bit. I processori moderni sono in grado di decodificare istruzioni a 64 bit alla volta. Quindi cosa c'entra questo concetto con JavaVediamo un esempio.

Supponiamo di voler dire al computer di sommare due numeri (1 + 2) rappresentati da alcuni numeri binari (10000011). Come comunichiamo questo al computer? Usiamo il linguaggio assembly per far eseguire il nostro codice.

"Assembly Il linguaggio è la forma più elementare dei linguaggi di sviluppo software.”

I comandi vengono impartiti nel seguente formato. Il codice per sommare due numeri in linguaggio assembly sarebbe simile a questo:

• Memorizza il numero 1 nella posizione di memoria A.
• Memorizza il numero 2 nella posizione di memoria B.
• Aggiungi il contenuto delle posizioni A e B.
• Memorizza il risultato.

Negli anni '1950, quando i computer erano enormi e consumavano molta energia, si convertiva il codice assembly nel corrispondente codice macchina (1 e 0) usando la mappatura.ping fogli. Il codice veniva poi perforato su schede e inserito nel computer. Il computer leggeva questi codici ed eseguiva il programma. Era un processo lungo, finché non arrivò l'assemblatore ad automatizzare la conversione.

Cosa sono l'assemblatore e il compilatore?

Con i progressi tecnologici, sono stati inventati i dispositivi di I/O. Era possibile digitare il programma direttamente nel PC utilizzando l'assembler, che lo convertiva nel corrispondente codice macchina (110001…) e lo inviava al processore. Tornando al nostro esempio 1 + 2, l'assembler converte il codice assembly in codice macchina come output.

Oltre al codice assembly, è necessario anche richiamare le funzioni fornite dal sistema operativo per visualizzare l'output.

L'assembler da solo non basta; è necessario anche un COMPILATORE per comprimere il codice sorgente lungo in blocchi più piccoli e ottimizzati. Con i linguaggi di sviluppo software di livello superiore, l'intero frammento di assembly sopra riportato si riduce a una singola riga come printf(“%d”, 1+2). Il compilatore converte il tuo Linguaggio C. codice in codice assembly; l'assemblatore poi converte quest'ultimo in codice macchina. transmitcollegato al processore. Il processore più comune utilizzato nei PC è il processore Intel.

I compilatori moderni spesso includono anche l'assembler, in modo da poter convertire direttamente il codice di un linguaggio di alto livello in codice macchina.

Ora, supponiamo Windows funziona su un processore Intel: la combinazione di sistema operativo e processore è chiamata PIATTAFORMA. La piattaforma più comune è Windows su Intel, nota anche come piattaforma Wintel. Altre piattaforme popolari includono AMD, Linux, PowerPC e macOS.

Con la modifica del processore, cambiano anche le istruzioni di assemblaggio. Ad esempio:

• L'istruzione "add" su Intel potrebbe essere chiamata ADDITION su AMD.
• Oppure "Math ADD" su PowerPC.

E con il cambio di sistema operativo, cambiano anche il livello e la natura delle chiamate a livello di sistema operativo.

Come sviluppatore, vuoi che il tuo software funzioni su ogni piattaforma per massimizzare la portata. Ciò significa che dovresti acquistare compilatori separati che convertono il tuo printf comando nel codice macchina nativo per ogni destinazione.

I compilatori sono costosi e c'è sempre il rischio di problemi di compatibilità tra i sistemi operativi. Acquistare e installare un compilatore separato per ogni combinazione sistema operativo-processore non è pratico. Quindi qual è l'alternativa? Ecco che entra in gioco il Java Lingua.

Come fa il Java Le macchine virtuali funzionano?

Utilizzando il Java Macchina virtualeQuesto problema può essere risolto. Ma come funziona su processori e sistemi operativi diversi? Analizziamolo passo dopo passo.

Passo 1) Il codice per visualizzare la somma di due numeri — System.out.println(1+2) — viene salvato come un .java file.

Passo 2) Usando il Java compilatore (javac), il codice viene convertito in codice intermedio chiamato codice a byte. L'output è un .classe file.

Passo 3) Questo bytecode non è compreso da nessuna piattaforma fisica, solo da una piattaforma virtuale chiamata Java Macchina virtuale.

Passo 4) La JVM risiede nella RAM del sistema operativo. Quando le viene fornito questo bytecode, identifica la piattaforma su cui è in esecuzione e converte il bytecode in codice macchina nativo al volo.

Mentre lavori al PC o navighi sul web, ogni volta che vedi Java-icone correlate, puoi essere certo che la JVM è caricata nella tua RAM. Cosa fa Java attracLa caratteristica principale è che il codice compilato può essere eseguito non solo su ogni piattaforma PC, ma anche su dispositivi mobili e altri gadget elettronici che supportano Java.

"Java è sia un linguaggio di programmazione che una piattaforma."

In che modo Java Indipendente dalla piattaforma?

A differenza di un compilatore C, il Java il compilatore non produce codice eseguibile nativo per una particolare macchina. Invece, Java produce un formato intermedio unico chiamato codice a byteIl bytecode viene eseguito secondo le regole stabilite nella specifica JVM, motivo per cui Java è un linguaggio indipendente dalla piattaforma.

Il bytecode è comprensibile da qualsiasi JVM installata su qualsiasi sistema operativo, in breve, Java Il codice sorgente può essere eseguito su ogni sistema operativo moderno senza ricompilazione, che è il fondamento di JavaLa promessa di "scrivi una volta, esegui ovunque".

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